Histology · 2.2
上皮組織・腺:頂端部の特殊構造
Epithelial tissue — Apical specializations
🧠 頂端部の特殊構造は「表面積を増やす(微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)・定在毛stereocilia定在毛(stereocilia)stereocilia(定在毛))」か「物を動かす(線毛)」かの2目的で覚える。 太さ・長さの数値を丸暗記するより先に、微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)=吸収面積を増やすための短い突起、定在毛stereocilia定在毛(stereocilia)stereocilia(定在毛)=微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)の長いバージョン(運動性はない)、線毛=能動的に動いて物質を輸送する構造、という機能軸で整理すると混同しない。
微絨毛
微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)は高さ約1μm・幅約0.08μmの指状の細胞質突起で、細胞表面積を増やして吸収を助ける。
- 芯にはアクチン細線維actin microfilamentアクチン細線維(actin microfilament)actin microfilament(アクチン細線維)の束があり、細胞頂端の終末網terminal web終末網(terminal web)terminal web(終末網)(アクチン+スペクトリンspectrinスペクトリン(spectrin)spectrin(スペクトリン)+ミオシンII+トロポミオシンtropomyosinトロポミオシン(tropomyosin)tropomyosin(トロポミオシン))に固定される。
- 終末網terminal web終末網(terminal web)terminal web(終末網)の収縮は細胞頂端の径を狭め、微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)を広げる方向に働く。
- 微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)+表面の糖衣glycocalyx糖衣(glycocalyx)glycocalyx(糖衣)をあわせて刷子縁brush border刷子縁(brush border)brush border(刷子縁)と呼び、小腸吸収上皮(09-5-small-intestine)などで顕著。
💡 微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)の芯がアクチンフィラメントactin filamentsアクチンフィラメント(actin filaments)actin filaments(アクチンフィラメント)であるのに対し、後述の線毛の芯は微小管である——「短く多数で吸収に特化=アクチン」「長く運動性があり輸送に特化=微小管」という対応で、細胞骨格の使い分け(01-3-non-membranous-organelles-cytoskeleton)を思い出すと覚えやすい。
定在毛
定在毛stereocilia定在毛(stereocilia)stereocilia(定在毛)は長さ8〜10μm・径約1μmの長い頂端突起で、微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)よりはるかに長いが運動性はほとんどない。
- 名前に“cilia”(線毛)とつくが、真の線毛とは全く異なる構造——芯はアクチン細線維actin microfilamentアクチン細線維(actin microfilament)actin microfilament(アクチン細線維)束で、微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)の長いバージョンに近い(線毛と混同しないよう注意)。
- 表面積を増やし物質の移動・吸収を助ける。
- 代表的な分布:精巣上体(14-2-excretory-ducts)・精管ductus deferens精管(ductus deferens)ductus deferens(精管)の吸収上皮
⚠️ 定在毛stereocilia定在毛(stereocilia)stereocilia(定在毛)は「線毛」という名前でありながら中身は微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)と同じアクチン細線維actin microfilamentアクチン細線維(actin microfilament)actin microfilament(アクチン細線維)——内耳の有毛細胞の“定在毛stereocilia定在毛(stereocilia)stereocilia(定在毛)“も同様にアクチン芯であり運動しない(音を感じる感覚毛であって能動運動する線毛ではない、17-2-ear参照)。
線毛
線毛は長さ5〜10μm・径約0.2μmと、微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)より長く太い、高度に運動性のある突起。
- 芯は軸糸axoneme軸糸(axoneme)axoneme(軸糸)——中心に1対、周囲に9対の微小管が並ぶ「9+2」配置の特殊な微小管束。
- 代表的な分布:気道上皮airway epithelium気道上皮(airway epithelium)airway epithelium(気道上皮)(11-1-conducting-portion)——粘液中に捕捉された異物・塵埃を咽頭側へ排出する。
- 鞭毛は線毛と同様の軸糸axoneme軸糸(axoneme)axoneme(軸糸)構造をもつが、はるかに長く、精子にのみ存在し、通常1細胞に1本のみ。
flowchart TD
A["頂端部の特殊構造"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microvilli'>微絨毛</span>:短い・アクチン芯・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nonmotile'>非運動性</span>・吸収"]
A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='stereocilia'>定在毛</span>:長い・アクチン芯・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nonmotile'>非運動性</span>・吸収"]
A --> D["線毛:長い・微小管の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='axoneme'>軸糸</span>(9+2)・運動性・輸送"]
D --> E["鞭毛:線毛より長い・精子にのみ・通常1本/細胞"]
| 構造 | 長さ・太さ | 芯の細胞骨格 | 運動性 | 機能 |
|---|---|---|---|---|
| 微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛) | 約1μm/0.08μm | アクチン細線維actin microfilamentアクチン細線維(actin microfilament)actin microfilament(アクチン細線維) | なし | 表面積増大・吸収 |
| 定在毛stereocilia定在毛(stereocilia)stereocilia(定在毛) | 8〜10μm/約1μm | アクチン細線維actin microfilamentアクチン細線維(actin microfilament)actin microfilament(アクチン細線維) | なし | 表面積増大・吸収 |
| 線毛 | 5〜10μm/約0.2μm | 微小管(軸糸axoneme軸糸(axoneme)axoneme(軸糸)、9+2) | あり | 物質の輸送(粘液排出など) |
まとめ
- 微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)はアクチン芯をもつ短い非運動性nonmotile非運動性(nonmotile)nonmotile(非運動性)突起で、終末網terminal web終末網(terminal web)terminal web(終末網)に固定され吸収面積を増やす(刷子縁brush border刷子縁(brush border)brush border(刷子縁))。
- 定在毛stereocilia定在毛(stereocilia)stereocilia(定在毛)は長いが微絨毛microvilli微絨毛(microvilli)microvilli(微絨毛)と同じアクチン芯で運動性はなく、精巣上体・精管ductus deferens精管(ductus deferens)ductus deferens(精管)の吸収上皮に分布する。
- 線毛は微小管の軸糸axoneme軸糸(axoneme)axoneme(軸糸)(9+2構造)をもつ運動性の構造で、気道の異物排出などを担う。
- 鞭毛は線毛と同じ軸糸axoneme軸糸(axoneme)axoneme(軸糸)構造をもつがより長く、精子にのみ通常1本存在する。